package Offer15;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * 三数之和：
 * 给你一个包含 n 个整数的数组nums，判断nums中是否存在三个元素 a，b，c ，使得a + b + c = 0 ？
 * 请你找出所有和为 0 且不重复的三元组。
 * @author 23737
 * @time 2021.10.25
 */
public class Test_Two {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ints = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};
        List<List<Integer>> list = new Solution_Two().threeSum(ints);
        Iterator<List<Integer>> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

/**
 * 暴力解法
 * 使用三重循环
 */
class Solution_Two {
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
        if (nums.length < 3) {
            return lists;
        }
        // 数组排序
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > 0) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                for (int k = j + 1; k < nums.length; k++) {
                    if (nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0) {
                        lists.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[k]));
                        while (j < nums.length - 1 && nums[j] == nums[j + 1]) {
                            j++;
                        }
                        while (k < nums.length - 1 && nums[k] == nums[k + 1]) {
                            k++;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return lists;
    }
}

/**
 * 双指针
 */
class SolutionThree{
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {// 总时间复杂度：O(n^2)
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (nums == null || nums.length <= 2) return ans;

        Arrays.sort(nums); // O(nlogn)

        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) { // O(n^2)
            if (nums[i] > 0) break; // 第一个数大于 0，后面的数都比它大，肯定不成立了
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // 去掉重复情况
            int target = -nums[i];
            int left = i + 1, right = nums.length - 1;
            while (left < right) {
                if (nums[left] + nums[right] == target) {
                    ans.add(new ArrayList<>(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right])));

                    // 现在要增加 left，减小 right，但是不能重复，比如: [-2, -1, -1, -1, 3, 3, 3], i = -2, left = 1, right = 6, [-2, -1, 3] 的答案加入后，需要排除重复的 -1 和 3
                    left++; right--; // 首先无论如何先要进行加减操作
                    while (left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                    while (left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;
                } else if (nums[left] + nums[right] < target) {
                    left++;
                } else {  // nums[left] + nums[right] > target
                    right--;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}
